26.01.2021 by Milena Riedl, Dr. Sahbi Aloui

مراقبة الخواص الميكانيكية للمواد المرنة أثناء الاستخدام

يتم تحقيق الخصائص الميكانيكية والعازلة المطلوبة للمواد المطاطية المرنة من خلال اختيار البوليمر والحشو والمواد المضافة المناسبة لمجال التطبيق. خلال فترة خدمتها، تخضع المواد المرنة في تطبيقات الإطارات ومانعات التسرب والسيارات لتغير مستمر بسبب الأحمال الميكانيكية والظروف البيئية المختلفة. تبدأ المواد في إظهار علامات التعب والتقادم الحراري والتآكل. وهذا يؤدي حتمًا إلى استبدال المنتجات المدمجة. ترجع أي علامات تآكل أو تلف إلى تغيرات في البنية الداخلية للمادة.

اقرأ المزيد عن الطريقة الفعّالة من حيث التكلفة لمراقبة الخواص الميكانيكية للمواد المرنة أثناء الاستخدام.

تبدأ المواد في إظهار علامات التعب والتقادم الحراري والتآكل. وهذا يؤدي حتمًا إلى استبدال المنتجات المدمجة. ترجع أي علامات تآكل أو تلف إلى تغيرات في البنية الداخلية للمادة.

تمت مناقشة طريقة فعالة من حيث التكلفة لمراقبة الخواص الميكانيكية للمواد المرنة أثناء التطبيق من أجل تحديد التغير في ملف الخصائص في الورقة البحثية "التوصيف المتزامن للخواص الميكانيكية العازلة والديناميكية للمواد المرنة تحت الحمل الساكن والديناميكي"، وهي متاحة هنا!

هناك "علامة" لتحليل البنية المجهرية موجودة بالفعل عن طريق DEA

يعمل الحشو في المواد المرنة كتقوية ميكانيكية وفي حالة أسود الكربون، يمكن أن يكون الحشو موصلًا للكهرباء أيضًا. يُستخدم أسود الكربون كـ "علامة" لـ "لقطة" مميزة. وهو يراقب باستمرار و"يبلغ" عن الحالة الميكانيكية الفعلية للمادة المطاطية المرنة" [1].

تغيير في شبكة الحشو بسبب التلف الميكانيكي

يعد التحليل العازل أداة فعالة للغاية لاكتساب المعرفة حول ديناميكيات البنية الداخلية للمادة. ويعكس التحليل الديناميكي الميكانيكي الديناميكي بشكل أكبر السلوك العياني للمواد. وتجمع القياسات الديناميكية الميكانيكية الديناميكية المتزامنة والقياسات العازلة بين هذه الفوائد لإنشاء علاقة بين الحالة الميكانيكية والطيف العازل "اللقطة" للمادة [1]. ويرتبط معامل التخزين الذي يتم رصده بواسطة DMA ارتباطًا مباشرًا بالموصلية العازلة التي يتم رصدها بواسطة DEA، بغض النظر عن التلف الميكانيكي الذي حدث داخل العينة.

الشكل 1: جهاز DiPLEXOR® 500 N للتحليل الديناميكي الميكانيكي الديناميكي والعازل الكهربائي المتزامن على اليسار وحوامل العينات لقياسات الكهرباء الريودوليترية في وضع الضغط على اليمين.

يدرس مؤلفو الورقة البحثية "التوصيف المتزامن للخصائص الميكانيكية العازلة والديناميكية للمواد المرنة تحت الحمل الساكن والديناميكي"، التي نُشرت في مجلة بوليمر متعددة التخصصات من قبل إلسيفيير، التغيرات الهيكلية في شبكة الحشو بسبب الأحمال الثابتة والديناميكية المختلفة في الوقت الحقيقي. الورقة البحثية الكاملة متاحة مجانًا حتى 8 مارس 2021!

انقر هنا للوصول!

للمزيد من الاستفسارات، يسر الدكتور هورست ديكمان والدكتور صحبي علوي أن يتلقيا المزيد من الاستفسارات.

مرونة أكبر مع NETZSCH DiPLEXOR® 500 N

تم إجراء القياسات الديناميكية الميكانيكية الديناميكية والعازلة المتزامنة لعينات SBR المملوءة بأسود الكربون باستخدام المحلل الديناميكي الميكانيكي والعازل الكهربائي NETZSCH DiPLEXOR® 500 N (الشكل 1)، وهو تطوير متقدم لأنظمة DMA GABO Eplexor®. الميزة الرئيسية لهذه الأنظمة هي التوليد المنفصل للأحمال الثابتة والديناميكية إلى جانب الإعدادات المستقلة. وهذا يجعل النظام مناسبًا للقياسات المعقدة ويوفر في الوقت نفسه مرونة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، يسمح التصميم المعياري بتكييف الحساسية مع أبعاد العينة وصلابتها.

المصدر

[1] صحبي علوي، أندريه لانج، هورست ديكمان، مانفريد كلوبل، أولريش جيزي، التوصيف المتزامن للخصائص العازلة والديناميكية الميكانيكية للمواد المرنة تحت الحمل الساكن والديناميكي، بوليمر، المجلد 215، 2021، 2021، 123413، ISSN 0032-3861، https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123413.(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386121000367)